【中國傳動(dòng)網(wǎng) 技術(shù)前沿】 隨著大批量生產(chǎn)達(dá)到瓶頸，消費(fèi)者的個(gè)性化需求日益強(qiáng)烈。柔性制造是應(yīng)對(duì)“大規(guī)模定制”生產(chǎn)而產(chǎn)生的，具有批量小而品種多的特點(diǎn)，并以其良好的規(guī)劃實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的高效把控。

【編者按】中國制造業(yè)崛起的重要因素之一，就是國內(nèi)大規(guī)模生產(chǎn)效應(yīng)的實(shí)現(xiàn)，但隨著消費(fèi)水平的提升，人們越發(fā)青睞個(gè)性化和定制化的產(chǎn)品，柔性生產(chǎn)就是在這樣的背景下誕生的先進(jìn)制造理念。

毫無疑問，柔性生產(chǎn)將是未來部分制造業(yè)企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的方向，而它在改造制造業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，也會(huì)對(duì)制造業(yè)商業(yè)模式產(chǎn)生巨大的影響。

本文言簡意賅的整理了柔性制造的概念、分類和技術(shù)基礎(chǔ)。文章轉(zhuǎn)載自O(shè)Fweek工控網(wǎng)。

（圖為海爾膠州空調(diào)互聯(lián)工廠，該廠已經(jīng)通過工業(yè)4.0的智能制造實(shí)現(xiàn)柔性量產(chǎn)，解決了大規(guī)模生產(chǎn)和私人定制之間的矛盾。）

柔性制造是什么？

隨著大批量生產(chǎn)達(dá)到瓶頸，消費(fèi)者的個(gè)性化需求日益強(qiáng)烈。柔性制造是應(yīng)對(duì)“大規(guī)模定制”生產(chǎn)而產(chǎn)生的，具有批量小而品種多的特點(diǎn)，并以其良好的規(guī)劃實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)過程的高效把控。

柔性制造的模式其實(shí)廣泛存在，比如我們生活中常見的定制，這種以消費(fèi)者為導(dǎo)向的，

以需定產(chǎn)的方式對(duì)立的是傳統(tǒng)大規(guī)模量產(chǎn)的生產(chǎn)模式。在柔性制造中，考驗(yàn)的是生產(chǎn)線和供應(yīng)鏈的反應(yīng)速度。比如目前在電子商務(wù)領(lǐng)域興起的“C2B”“C2P2B”等模式體現(xiàn)的正是柔性制造的精髓所在。

柔性可以表述為兩個(gè)方面：

第一個(gè)方面，指生產(chǎn)能力的柔性反應(yīng)能力，也就是機(jī)器設(shè)備的小批量生產(chǎn)能力。

其設(shè)備利用率、生產(chǎn)率都很高，單件成本比較低。但是只能加工一個(gè)或幾個(gè)相類似的零件，難以應(yīng)付多品種中小批量的生產(chǎn)。隨著批量生產(chǎn)時(shí)代逐漸走向以適應(yīng)市場變化為導(dǎo)向的生產(chǎn)時(shí)代，能否在短時(shí)間內(nèi)開發(fā)出多品種、高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品是一個(gè)制造系統(tǒng)的競爭力所在。柔性制造恰好能滿足這點(diǎn)，在制造業(yè)的發(fā)展中占據(jù)的分量越來越重。

第二個(gè)方面，指的是供應(yīng)鏈的敏捷和精準(zhǔn)的反應(yīng)能力。

在柔性制造中，供應(yīng)鏈系統(tǒng)對(duì)單個(gè)需求做出生產(chǎn)配送的響應(yīng)。從傳統(tǒng)“以產(chǎn)定銷”的“產(chǎn)——供——銷——人——財(cái)——物”轉(zhuǎn)變成“以銷定產(chǎn)”，生產(chǎn)的指令完全是由消費(fèi)者獨(dú)個(gè)觸發(fā)，其價(jià)值鏈展現(xiàn)為“人——財(cái)——產(chǎn)——物——銷”這種完全定向的具有明確個(gè)性特征的活動(dòng)。在這個(gè)過程中不僅對(duì)生產(chǎn)的機(jī)器提出了重大的挑戰(zhàn)，也對(duì)傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈提出了革命性的顛覆。

制造系統(tǒng)的“柔性”可體現(xiàn)在：

1.設(shè)備柔性——當(dāng)要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時(shí)，機(jī)器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。

2.工藝柔性——使用不同的材料制造一個(gè)給定的零件/產(chǎn)品類型的能力。

3.產(chǎn)品柔性——獨(dú)特的條件來改變生產(chǎn)一組新的零件或產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)和速度。

4.作息柔性——處理故障的能力，并繼續(xù)制造一組給定的部分/產(chǎn)品類型，使用替代路線。

5.產(chǎn)能柔性——在系列不同的生產(chǎn)量保持盈利的能力。

6.擴(kuò)展柔性——以模塊化的方式逐步擴(kuò)展的潛力。

7.生產(chǎn)柔性——種系統(tǒng)所能生產(chǎn)的零件/產(chǎn)品類型的體積?，F(xiàn)階段的柔性制造技術(shù)

1.柔性制造系統(tǒng)(FMS)。多臺(tái)全自動(dòng)數(shù)控機(jī)床，由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來，可在不停機(jī)的情況下實(shí)現(xiàn)多品種、中小批量的加工及管理。

2.柔性制造單元(FMC)。FMC的問世并在生產(chǎn)中使用約比FMS晚6~8年，它是由1~2臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。

3.柔性制造線(FML)。它是處于單一或少品種大批量非柔性自動(dòng)線與中小批量多品種FMS

之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心、CNC機(jī)床；亦可采用專用機(jī)床或NC

專用機(jī)床，對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產(chǎn)過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動(dòng)化。

4.柔性制造工廠(FMF)

FMF是將多條FMS連接起來，配以自動(dòng)化立體倉庫，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤化。FMF

是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開發(fā)及經(jīng)營管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化。